纖維增強(qiáng)混凝土黃政宇纖維增強(qiáng)混凝土的定義

以水泥漿、砂漿或混凝土為基材，以金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維或有機(jī)纖維為增強(qiáng)材料組成的一種復(fù)合材料。水泥混凝土的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)就地取材、價(jià)格便宜可塑性好、易于成型抗壓強(qiáng)度高、耐久性好缺點(diǎn)抗拉強(qiáng)度低、脆性大受拉變形能力小、易開(kāi)裂

纖維在纖維混凝土中的作用限制在外力作用下混凝土中裂縫的擴(kuò)展：

在受荷初期，混凝土與纖維共同承受外力，而混凝土是外力的主要承擔(dān)者著；當(dāng)基體（混凝土）發(fā)生開(kāi)裂后，橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承擔(dān)者。若纖維的體積摻量超過(guò)某一臨界值，纖維混凝土可繼續(xù)承受較高的荷載，并產(chǎn)生較大的變形，直到纖維被拉斷或從基體中拔出，纖維混凝土破壞。纖維混凝土的特點(diǎn)與普通混凝土相比，纖維混凝土具有如下特點(diǎn)：1、較高的抗拉和抗彎極限強(qiáng)度。2、較大的極限變形，抗裂性能顯著改善；3、韌性和抗沖擊性能大幅度提高；4、抗疲勞性能大幅度提高。纖維混凝土中常用的纖維按纖維種類(lèi)：金屬纖維：鋼纖維和不銹鋼纖維等無(wú)機(jī)纖維：耐堿玻璃纖維、碳纖維和天然礦物纖維等有機(jī)纖維：聚乙烯醇纖維（維綸PVA)、聚丙烯纖維(丙綸PP)、聚丙烯腈纖維（腈綸PAN)和芳族聚酰胺纖維（芳綸Kevlar)等。按彈性模量：

高彈性模量纖維：彈性模量高于混凝土的纖維，如鋼纖維、碳纖維和玻璃纖維等；低彈性模量纖維：彈性模量低于混凝土的纖維，如聚丙烯纖維、天然植物纖維等。按纖維長(zhǎng)度：非連續(xù)的短纖維和連續(xù)的長(zhǎng)纖維。纖維混凝土的發(fā)展歷史公元前2500年左右，芬蘭人曾用石棉纖維增強(qiáng)陶瓷。1910年提出摻用短鋼纖維提高水泥混凝土的抗拉性能的想法。1963年J.P.Romualdi和發(fā)表有關(guān)纖維水泥混凝土的一系列研究成果。20世紀(jì)70年代，美國(guó)Battelle公司開(kāi)發(fā)了熔抽技術(shù)，降低了鋼纖維的價(jià)格，為鋼纖維混凝土的實(shí)際應(yīng)用創(chuàng)造了條件。20世紀(jì)70~80年代，鋼纖維混凝土開(kāi)始廣泛應(yīng)用，芳綸（Kevlar）纖維和改性晴綸等有機(jī)纖維開(kāi)始在水泥砂漿和混凝土中應(yīng)用。其他纖維在水泥混凝土中的應(yīng)用也有較大進(jìn)展。我國(guó)纖維混凝土的發(fā)展20世紀(jì)70年代，開(kāi)始鋼纖維混凝土的研究；90年代前后，編制并頒布了《鋼纖維混凝土試驗(yàn)方法》（CECS13:89）和《鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（CECS38:93），近十幾年的發(fā)展異常迅速，廣泛應(yīng)用于公路路面、機(jī)場(chǎng)道面、橋面鋪裝、結(jié)構(gòu)構(gòu)件等結(jié)構(gòu)中。20世紀(jì)90年代末，開(kāi)始有機(jī)纖維混凝土的研究，近年也已有相當(dāng)應(yīng)用。第一篇

鋼纖維混凝土

鋼纖維混凝土的基本特性鋼纖維混凝土的力學(xué)性能：一、抗壓性能當(dāng)鋼纖維摻量較低（<2%)時(shí)，鋼纖維對(duì)提高普通混凝土的抗壓強(qiáng)度不顯著，抗壓強(qiáng)度的提高在20%以?xún)?nèi)；但抗壓韌性卻大幅度提高，受壓極限應(yīng)變?cè)黾?，下降段的殘余?qiáng)度提高。鋼纖維摻量對(duì)鋼纖維混凝土軸向應(yīng)力-軸向應(yīng)變曲線(xiàn)的影響鋼纖維混凝土單軸壓縮應(yīng)力-應(yīng)變典型曲線(xiàn)鋼纖維摻量對(duì)鋼纖維混凝土單軸抗壓性能的影響如下：1、隨著鋼纖維摻量的增加，鋼纖維混凝土單軸壓縮情況下的不連續(xù)點(diǎn)強(qiáng)度、臨界應(yīng)力、極限應(yīng)力以及臨界剪切點(diǎn)強(qiáng)度均得到不同程度的提高；2、隨著鋼纖維摻量的增加，鋼纖維混凝土單軸壓縮情況下與極限應(yīng)力對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)變以及臨界剪切點(diǎn)的應(yīng)變均得到提高3、隨著鋼纖維摻量的增加，鋼纖維混凝土單軸壓縮情況下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)的下降段變得更加平緩，殘余強(qiáng)度提高。二、抗拉性能鋼纖維的摻入對(duì)鋼纖維混凝土的抗拉性能有明顯的改善，拉伸峰值應(yīng)力可提高40%，拉伸峰值應(yīng)變可提高100%，也就是說(shuō)鋼纖維的摻入對(duì)變形的影響要比對(duì)強(qiáng)度的影響大約大2倍。另外，鋼纖維的摻入對(duì)鋼纖維混凝土拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)軟化段的影響尤其顯著，并且鋼纖維對(duì)抗拉性能的改善效果要比對(duì)抗壓性能的影響大。CF45鋼纖維混凝土拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)CF50鋼纖維混凝土拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)鋼纖維混凝土拉伸峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變強(qiáng)度等級(jí)CF45CF50CF60纖維摻量Vf（%）0.01.01.50.01.01.50.01.01.5峰值應(yīng)力（MPa）3.64.34.83.94.44.94.14.34.9峰值應(yīng)變（×10-4）1.72.43.51.62.43.31.92.53.3

鋼纖維摻量對(duì)劈拉強(qiáng)度的影響鋼纖維混凝土的劈拉強(qiáng)度與纖維直徑、纖維長(zhǎng)徑比、基材質(zhì)量以及纖維摻量有關(guān)，隨著纖維摻量的增加而提高。同時(shí)隨著纖維混凝土等級(jí)的提高，劈拉強(qiáng)度提高的幅度加大。三、抗剪強(qiáng)度鋼纖維混凝土制成受彎構(gòu)件，更能充分發(fā)揮纖維在混凝土中的作用。鋼纖維混凝土的抗剪強(qiáng)度隨著纖維摻量的增加而提高。同樣隨著鋼纖維混凝土強(qiáng)度的提高，抗剪強(qiáng)度提高幅度加大。鋼纖維摻量對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響四、抗彎強(qiáng)度鋼纖維混凝土的抗彎強(qiáng)度，隨著纖維摻量的增加而提高。鋼纖維混凝土等級(jí)提高，使抗彎強(qiáng)度提高越明顯。鋼纖維摻量對(duì)抗彎強(qiáng)度的影響鋼纖維混凝土抗彎撓度與荷載變化曲線(xiàn)

鋼纖維混凝土受彎破壞過(guò)程可分為三個(gè)階段：

1、當(dāng)荷載從零增加到初裂時(shí)，荷載與變形基本成線(xiàn)性增加。2、從初裂荷載繼續(xù)增加到極限荷載時(shí)，鋼纖維通過(guò)界面粘結(jié)力橫貫裂縫傳遞內(nèi)力，使鋼纖維混凝土仍能繼續(xù)承載。3、當(dāng)荷載繼續(xù)增加到破壞，此時(shí)鋼纖維與混凝土的界面粘結(jié)力被破壞，鋼纖維從基材中拔出，吸收大量能量。鋼纖維混凝土韌性指數(shù)比較鋼纖維混凝土的力學(xué)性能比較力學(xué)強(qiáng)度鋼纖維摻量Vf（%）0.511.52組數(shù)強(qiáng)度比組數(shù)強(qiáng)度比組數(shù)強(qiáng)度比組數(shù)強(qiáng)度比抗壓50109701094011030108抗剪42138421485116220178抗彎42124351473615920173劈拉38119361383014310149鋼纖維混凝土主要力學(xué)性能增長(zhǎng)情況

五、鋼纖維混凝土的抗沖擊性能鋼纖維混凝土能提高沖擊性能。當(dāng)鋼纖維摻量為體積的1%時(shí)，終裂時(shí)沖擊次數(shù)是素混凝土的4倍。鋼纖維摻量為2%時(shí)，終裂抗沖擊次數(shù)為普通混凝土的12倍。鋼纖維混凝土的耐沖擊性能隨著纖維摻量的增加而大幅度提高。此外，鋼纖維混凝土具有受沖擊裂而不碎的良好性能。六、鋼纖維混凝土的疲勞性能1、單軸受壓疲勞a、鋼纖維混凝土的疲勞變形及疲勞損傷特性得到顯著改善，疲勞壽命約提高20%左右；b、基材混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)鋼纖維混凝土的疲勞變形及疲勞損傷影響不明顯。c、隨著鋼纖維摻量的增加，鋼纖維混凝土的疲勞性能得到了改善。2、彎曲疲勞a、鋼纖維明顯改善了混凝土的彎曲疲勞性能。b、當(dāng)疲勞應(yīng)力比為時(shí)，對(duì)鋼纖維摻量1%的鋼纖維混凝土，壽命可延長(zhǎng)倍。當(dāng)鋼纖維摻量為1.5%時(shí)，疲勞壽命可延長(zhǎng)6.5倍。

七、鋼纖維混凝土的受壓彈性模量混凝土的彈性模量取決于混凝土集料的體積、種類(lèi)、以及配合比。鋼纖維混凝土中的纖維占有的體積較小，一般對(duì)彈性模量影響不大。

八、收縮與徐變

鋼纖維混凝土的收縮和徐變值都低于相同配合比的普通混凝土。鋼纖維混凝土與普通混凝土的收縮變形曲線(xiàn)鋼纖維混凝土與普通混凝土徐變值比較鋼纖維混凝土的原材料水泥可采用硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣硅酸鹽水泥等通用水泥；也可采用快硬水泥、膨脹水泥、硫鋁酸鹽水泥等專(zhuān)用水泥和特性水泥。骨料細(xì)骨料：宜用中偏粗砂，不得使用海砂，也不得摻加氯鹽及氯鹽類(lèi)早強(qiáng)劑、防凍劑。粗骨料：可用質(zhì)量符合要求的卵石和碎石，粗骨料的最大粒徑不宜大于20mm和鋼纖維長(zhǎng)度的2/3。外加劑鋼纖維混凝土宜選用優(yōu)質(zhì)的高效減水劑，對(duì)抗凍性有要求的鋼纖維混凝土宜選用引氣型減水劑。常用的高效減水劑有多環(huán)芳香族磺酸鹽類(lèi)減水劑、水溶性樹(shù)脂類(lèi)減水劑和聚羧酸類(lèi)減水劑。常用的引氣劑有松香熱聚物、松香皂和烷基苯磺酸鹽。常用的高效減水劑1、多環(huán)芳香族磺酸鹽系減水劑。此類(lèi)減水劑的主要成分為萘或萘的同系物的磺酸鹽與甲醛的縮合物，故又稱(chēng)萘系減水劑。2、水溶性樹(shù)脂類(lèi)減水劑此類(lèi)減水劑是以一些水溶性樹(shù)脂為主要原料的減水劑，如三聚氰胺樹(shù)脂，古瑪隆樹(shù)脂等。

3、聚羧酸類(lèi)減水劑它是通過(guò)不飽和單體（不飽和酸、聚苯乙烯磺酸鹽和甲基丙烯酸鹽等）在引發(fā)劑作用下共聚，將帶活性基團(tuán)的側(cè)鏈接枝到聚合物的主鏈上而獲得的一類(lèi)減水劑。常用的引氣劑松香熱聚物：它是松香與石炭酸、硫酸、氫氧化鈉以一定配比經(jīng)加熱縮聚而成，適宜摻量為水泥質(zhì)量的0.005%~0.02%。松香皂：它是由松香經(jīng)氫氧化鈉皂化而成，摻量為水泥質(zhì)量的%。摻和料鋼纖維混凝土中摻入優(yōu)質(zhì)的摻合料，如硅灰、優(yōu)質(zhì)粉煤灰、磨細(xì)礦渣等，可顯著改善混凝土的抗侵蝕性（如抗海水侵蝕、酸雨侵蝕、硫酸鹽侵蝕及除冰鹽侵蝕等）和耐磨性。粉煤灰粉煤灰是由燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集到的細(xì)粉末，其顆粒多呈球形，表面光滑。根據(jù)氧化鈣含量，粉煤灰有高鈣粉煤灰（CaO>10%）和低鈣粉煤灰（CaO<10%）低鈣粉煤灰的來(lái)源廣泛，是當(dāng)前用量最大、使用范圍最廣的混凝土摻合料。摻入混凝土中不僅可以節(jié)約水泥，還能改善混凝土拌合物的和易性、可泵性和抹面性，降低水化熱，提高混凝土的抗?jié)B性、抗硫酸鹽腐蝕性，抑制堿骨料反應(yīng)。粉煤灰質(zhì)量指標(biāo)與等級(jí)（GB1596-91）質(zhì)量指標(biāo)等級(jí)ⅠⅡⅢ細(xì)度（0.045mm方孔篩的篩余量）/%，≤

122045需水量比/%，≤

95105115燒失量/%，≤

5815含水量/%，≤

1不作規(guī)定三氧化硫/%，≤

3磨細(xì)礦渣將?；郀t礦渣經(jīng)干燥、磨細(xì)達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)的粉狀材料，其細(xì)度大于350m2/kg，一般為400~600m2/kg。作為混凝土的摻合料，?；郀t礦渣粉根據(jù)細(xì)度、活性指數(shù)和流動(dòng)性比，分為S105，S95和S75三個(gè)級(jí)別。?；郀t礦渣粉可以等量取代水泥，并降低水化熱、提高抗?jié)B性和耐蝕性、抑制堿骨料反應(yīng)和提高長(zhǎng)期強(qiáng)度等。硅灰硅灰又稱(chēng)硅粉，是從生產(chǎn)硅鐵或硅鋼時(shí)排放的煙氣中收集到的顆粒極細(xì)的煙塵，呈玻璃球狀，其粒徑為μm，是水泥粒徑的1/50~1/100，比表面積為18.5~20m2/g。由于比表面積高，需水量大，作為混凝土摻合料，必須與減水劑配合使用，才能保證混凝土的和易性。硅灰具有很高的火山灰活性，可配置高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土，摻量一般為水泥用量的5%~10%，在配制超高強(qiáng)混凝土?xí)r，摻量可達(dá)20%~30%。硅灰用作混凝土摻合料，可提高混凝土強(qiáng)度，改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，提高混凝土抗?jié)B性、抗凍性及抗腐蝕性，抑制堿骨料反應(yīng)。鋼纖維按其制造方式分切斷鋼纖維、切削鋼纖維、剪切鋼纖維和熔抽鋼纖維四種：1、切斷鋼纖維：切斷鋼纖維的截面有圓形或長(zhǎng)方形。切斷鋼纖維是將冷拔至一定直徑的鋼絲按一定長(zhǎng)度切斷而成。這種纖維的抗拉強(qiáng)度很高，一般為1000~2000MPa，因較平直光滑，故與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度較低。為克服上述缺陷，可對(duì)纖維表面進(jìn)行變形處理，有的加工成大頭纖維或彎鉤纖維。2、切削鋼纖維切削鋼纖維是由厚鋼板或鋼錠，用旋轉(zhuǎn)的平銑刀切削而成。在切削過(guò)程中，纖維產(chǎn)生較大的塑性變形，其斷面呈現(xiàn)三角形，強(qiáng)度比原材料有很大提高，與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度也有所增加。3、剪切鋼纖維剪切鋼纖維是將一定厚度的帶鋼，用旋轉(zhuǎn)切削的刀具，將帶鋼剪切扭曲成矩形斷面的鋼纖維。鋼纖維的長(zhǎng)度以帶鋼的寬度而定。鋼纖維界面以切削時(shí)的進(jìn)刀量與帶鋼的厚度而定。一般帶鋼厚度要求在mm之間，切削進(jìn)刀量為0.4~0.6mm。因剪切時(shí)刀具與帶鋼成一定角度，因此剪切鋼纖維一般都扭成1~2周的角度。4、熔抽鋼纖維熔抽鋼纖維是由電路溫度約1500~1600℃將碳鋼熔化成鋼液，然后在鋼液上面安裝一個(gè)帶有刻痕且能高速旋轉(zhuǎn)的熔抽輪接近鋼液面。由于熔抽輪的旋轉(zhuǎn)，將熔抽輪內(nèi)有保持一定流速的冷卻水，以10000℃/s的速度冷卻成形。甩出的鋼纖維互不黏結(jié)，形成了熔抽鋼纖維。目前我國(guó)生產(chǎn)的剪切鋼纖維的主要形態(tài)有：剪切鋼纖維：呈現(xiàn)直角矩形截面，長(zhǎng)度方向上稍有扭曲。大頭形剪切鋼纖維：帶鋼邊部擴(kuò)大，經(jīng)剪切而成的纖維?？毯垆摾w維：帶鋼表面刻痕，經(jīng)剪切而成的纖維。

壓波鋼纖維：波形帶鋼剪切而成的纖維。

集束鋼纖維：幾個(gè)甚至幾十個(gè)纖維并排在一起，摻入拌合料時(shí)，與水以及砂、石攪拌，使集束纖維均勻分散在混凝土中。鋼纖維混凝土的配合比設(shè)計(jì)一、鋼纖維混凝土的配合比設(shè)計(jì)原則：（一）配合比設(shè)計(jì)的基本要求：1、滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。2、滿(mǎn)足施工要求的和易性。3、滿(mǎn)足使用環(huán)境的耐久性，如抗凍性、抗?jié)B性、耐沖刷性和耐磨性等。4、盡可能的經(jīng)濟(jì)。（二）配合比原則：1、鋼纖維的選擇：圓直和熔抽纖維增強(qiáng)效果較差，適宜配制中低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。剪切鋼纖維增強(qiáng)效果較好，適宜配制強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土。鋼纖維截面的直徑或等效直徑應(yīng)在mm之間，一般宜控制在mm內(nèi)，鋼纖維的長(zhǎng)徑比宜控制在50~80；鋼纖維幾何參數(shù)采用范圍

鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)類(lèi)別長(zhǎng)度（mm)直徑（等效直徑）（mm）長(zhǎng)徑比一般澆筑成型的結(jié)構(gòu)25~500.3~0.840~100抗震框架節(jié)點(diǎn)40~500.4~0.850~100鐵路軌枕20~300.3~0.650~70噴射鋼纖維混凝土20~250.3~0.540~602、合理的纖維摻量

鋼纖維的摻量(體積摻量)應(yīng)不低于0.5%;一般纖維摻量宜控制在1%~2%.

鋼纖維體積率采用范圍

鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)類(lèi)別鋼纖維體積率(%)一般澆筑成型的結(jié)構(gòu)0.5~2.0局部受壓構(gòu)件、橋面、預(yù)制樁樁頂樁尖1.0~1.5鐵路軌枕、剛性防水屋面0.8~1.2噴射鋼纖維混凝土1.0~1.5

3、最優(yōu)砂率

鋼纖維摻入混凝土中，由于鋼纖維的存在，使混凝土和易性下降，必須增大砂率。因此配置鋼纖維混凝土?xí)r，應(yīng)選擇最優(yōu)砂率。

混凝土摻量與砂率的關(guān)系鋼纖維摻量與塌落度的關(guān)系4、粗骨料最大粒徑

鋼纖維混凝土中，粗骨料最大粒徑除由構(gòu)件的最小尺寸和鋼筋間距決定外，還應(yīng)根據(jù)摻入鋼纖維的長(zhǎng)度來(lái)決定。粗骨料最大粒徑以纖維長(zhǎng)度的一半為宜，以15~20mm為好。骨料最大粒徑對(duì)SFRC強(qiáng)度的影響粗骨料最大粒徑對(duì)抗折強(qiáng)度的影響

5、外加劑和摻合料鋼纖維混凝土宜摻入高效減水劑，以減少用量，降低水灰比，并改善混凝土基體與鋼纖維的粘結(jié)。鋼纖維混凝土中也適宜摻入粉煤灰、細(xì)磨礦渣和硅灰等優(yōu)質(zhì)摻合料，以增加混凝土的粘聚性，減少內(nèi)泌水，提高水泥漿與纖維的粘結(jié)強(qiáng)度和混凝土的強(qiáng)度，并改善耐久性。二、鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟：（一）確定試配抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度或試配抗壓強(qiáng)度與抗彎強(qiáng)度。（二）根據(jù)試配抗壓強(qiáng)度計(jì)算水灰比（三）根據(jù)試配抗拉強(qiáng)度或抗彎強(qiáng)度，通過(guò)計(jì)算或已有資料確定鋼纖維體積率。（四）根據(jù)施工要求的和易性，通過(guò)試驗(yàn)或已有資料確定單位體積用水量。

（五）通過(guò)試驗(yàn)或有關(guān)資料確定合理砂率。（六）按體積法或表觀(guān)密度法計(jì)算砂、石材料用量，確定初步計(jì)算配比。（七）按初步計(jì)算配比進(jìn)行拌合物性能試驗(yàn)，調(diào)整用水量和砂率，確定強(qiáng)度試驗(yàn)用基準(zhǔn)配合比。（八）根據(jù)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整水灰比和鋼纖維體積率，確定實(shí)驗(yàn)室配合比。配合比設(shè)計(jì)示例公路鋼纖維水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)（一）28d配置抗彎強(qiáng)度f(wàn)cf的確定式中：fcf——28d配置抗彎強(qiáng)度（MPa);fc——設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa);s——抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)樣本的標(biāo)準(zhǔn)差（MPa);t——保證率系數(shù)（見(jiàn)下表）。保證率系數(shù)t

公路技術(shù)等級(jí)判別概率p樣本數(shù)n(組）3691520高速公路0.051.360.790.610.450.39一級(jí)公路0.100.950.590.460.350.30二級(jí)公路0.150.720.460.370.280.24三級(jí)公路0.200.560.370.290.220.19（二）計(jì)算和確定水灰（膠）比碎石或碎卵石混凝土：

卵石混凝土：

式中：w/c——水灰比；fs——水泥實(shí)測(cè)28d抗折強(qiáng)度（Mpa）。上式計(jì)算所得水灰比與耐久性要求的水灰比（見(jiàn)下表）中，取小值?；炷翝M(mǎn)足耐久性要求的最大水灰（膠）比和最小單位水泥用量（三）鋼纖維品種和摻量體積率的確定1、鋼纖維單絲抗拉強(qiáng)度不宜小于600MPa；2、鋼纖維長(zhǎng)度應(yīng)與混凝土粗集料最大粒徑Dmax相匹配，最短長(zhǎng)度宜大于1/3Dmax，最大長(zhǎng)度宜小于1/2Dmax；3、宜使用有錨固端的鋼纖維，路面和橋面混凝土中，宜使用防銹蝕處理的鋼纖維；4、鋼纖維摻量體積率宜在0.60%~1.0%范圍內(nèi)初選。（四）根據(jù)混凝土和易性要求選擇用水量

1、塌落度選擇：

鋼纖維混凝土塌落度的選擇可比下表規(guī)定值小20mm攤鋪方式滑模攤鋪機(jī)攤鋪軌道攤鋪機(jī)攤鋪三輥軸機(jī)組攤鋪小型機(jī)具攤鋪出機(jī)塌落度（mm)50~7040~6030~5010~40攤鋪塌落度（mm)25~5020~4010~300~20

2、用水量初選

鋼纖維混凝土摻高效減水劑時(shí)的單位用水量按下表初選，再由拌合物實(shí)測(cè)塌落度確定。

鋼纖維混凝土單位用水量選用表3、鋼纖維混凝土單位水泥用量的計(jì)算式中：Cof——鋼纖維混凝土的單位水泥用量（kg/m3);Wof——鋼纖維混凝土的單位用水量(kg/m3)。取計(jì)算值與耐久性規(guī)定值兩者中的大者，但不宜大于500kg/m3。（五）選擇合理的砂率鋼纖維混凝土的砂率宜在38%~50%之間；可按下式計(jì)算：Spf=Sp+10ρf式中,Spf——鋼纖維混凝土砂率（%）

ρf——鋼纖維摻量體積率(%).也可按下表初選鋼纖維混凝土砂率選用值（%）拌和物條件最大公稱(chēng)粒徑19mm碎石最大公稱(chēng)粒徑19mm卵石Lf/df=50;ρf=1.0%;W/C=0.5;砂細(xì)度模數(shù)Mx=3.04540Lf/df增減10±5±3ρf增減0.10%±2±2W/C增減0.1±2±2砂細(xì)度模數(shù)Mx增減0.1±1±1(六)按體積法或密度法計(jì)算砂石材料用量(1)密度法可按下列兩公式聯(lián)立計(jì)算:

式中:Cof、Fo、

Wof、

Sof、Gof——分別為水泥、鋼纖維、水、砂和石子的單方用量（kg）；

γ——假定鋼纖維混凝土的單位質(zhì)量，可取2450~2580（kg）。（2）體積法可按下式與式（a）聯(lián)立計(jì)算：式中：γ

c、γf

、γw

、γs

、γg

——分別為水泥、鋼纖維、水、砂和石子單位質(zhì)量（kg）；a——含氣量（%）。鋼纖維混凝土的施工鋼纖維混凝土的攪拌：鋼纖維混凝土攪拌應(yīng)采用機(jī)械攪拌，當(dāng)鋼纖維體積率較高，拌合物稠度較大時(shí)，攪拌機(jī)一次攪拌量不宜大于其額定攪拌量的8%。鋼纖維混凝土攪拌的投料次序宜優(yōu)先采用將混凝土、水泥、粗細(xì)骨料先干拌而后加水濕拌的方法。攪拌時(shí)間應(yīng)延長(zhǎng)1~2分鐘。

當(dāng)橋梁伸縮縫等零星工程使用少量的鋼纖維混凝土?xí)r，可采用容量較小的攪拌機(jī)拌和，每種原材料應(yīng)準(zhǔn)確稱(chēng)量后加入，不得使用體積計(jì)量。攪拌時(shí)間應(yīng)較攪拌機(jī)攪拌延長(zhǎng)1～2min.鋼纖維混凝土的運(yùn)輸：可采用與普通混凝土相同的運(yùn)輸規(guī)定；應(yīng)縮短運(yùn)輸時(shí)間，運(yùn)輸過(guò)程應(yīng)避免拌合物離析，如產(chǎn)生離析應(yīng)作二次攪拌。所用的運(yùn)輸器械應(yīng)易于卸料。鋼纖維混凝土的澆筑：鋼纖維混凝土的澆筑方法應(yīng)保證鋼纖維分布的均勻性和結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，在一個(gè)規(guī)定連續(xù)澆筑的區(qū)域內(nèi)，澆筑施工過(guò)程不得中斷。拌合料從攪拌機(jī)卸出到澆筑完畢所需時(shí)間不宜超過(guò)30min。在澆注過(guò)程中嚴(yán)禁因拌合料干澀而加水。拌合物塌落度相同時(shí)，宜比相同機(jī)械施工方式的普通混凝土路面松鋪高度高10mm左右鋼纖維混凝土路面的振搗和整平應(yīng)保證鋼纖維在混凝土中分布的均勻性。整平后的面板表面不得裸露上翹的鋼纖維，表面下10～30mm深度內(nèi)的鋼纖維應(yīng)基本處于平面分布狀態(tài)。采用滑模攤鋪機(jī)、軌道攤鋪機(jī)時(shí)，振搗棒組的振搗頻率不應(yīng)低于10000r/min，振搗棒組不得插入混凝土內(nèi)部振搗。

采用三輥軸機(jī)組攤鋪時(shí)，振動(dòng)棒組不得插入內(nèi)部，也不得使用人工插搗。可采用大功率平板式振搗器振搗密實(shí)，再采用振動(dòng)梁壓實(shí)整平鋼纖維混凝土的振搗鋼纖維混凝土應(yīng)采用機(jī)械振搗，所采用的振搗機(jī)械和振搗方法除應(yīng)保證混凝土密實(shí)外，尚應(yīng)保證鋼纖維分布均勻。公路路面、機(jī)場(chǎng)道面和橋面的鋼纖維混凝土應(yīng)用平板式振搗器振搗密實(shí)，然后用振動(dòng)梁振搗整平。鋼纖維混凝土的應(yīng)用公路路面和機(jī)場(chǎng)路面公路和城市道路橋面工業(yè)建筑地面剛性防水屋面結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件鐵路軌枕局部增強(qiáng)預(yù)制樁抗震框架節(jié)點(diǎn)第二篇

合成纖維混凝土合成纖維的分類(lèi)1、按照形狀分單絲和束狀單絲、膜裂網(wǎng)狀2、按照材料分目前使用較多的有：聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、改性維綸纖維、尼龍纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚酯纖維等。3、按照粗細(xì)分直徑為10～99μm的細(xì)纖維；直徑大于mm的粗纖維。合成纖維的技術(shù)要求1、混凝土必須用100％純聚丙烯、聚丙烯腈、聚酯、芳族聚酰胺生產(chǎn)的纖維，這樣才能確保纖維在混凝土中具有優(yōu)良的抗酸、抗堿等抗腐蝕性能。不能用再生的材料生產(chǎn)土木工程用纖維，否則纖維在混凝土中的抗腐蝕性、耐久性難以保障。2、應(yīng)使纖維與混凝土間具有良好的黏結(jié)性能。3、滿(mǎn)足分散性要求。4、生產(chǎn)纖維的過(guò)程應(yīng)該符合環(huán)保的要求。5、合成纖維的極限伸長(zhǎng)率不宜過(guò)大，極限伸長(zhǎng)率宜在8％～16％之間。6、為了解決混凝土早期抗裂、減少原始裂縫及缺陷、抑制混凝土塑性狀態(tài)裂縫的擴(kuò)展、提高混凝土的連續(xù)性和均質(zhì)性等，所用纖維抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于250MPa，形狀為單絲或網(wǎng)狀的纖維。如果既希望解決混凝土早期抗裂，又希望采用纖維提高硬化混凝土的增韌和抵抗溫度應(yīng)力的能力，應(yīng)選用抗拉強(qiáng)度不